化工精馏高效节能技术的开发及应用

化工精馏高效节能技术的开发及应用

张辉

亚洲硅业（青海）有限公司青海西宁810100

摘要：随着经济的发展和社会的进步，环境问题也越来越严重，所以，对于环境和能源的保护也得到了社会各界的广泛重视。当前能源紧缺，使得节约能源成为了当前关注的热点问题，尤其对于化工行业的能源节约，国、内外都高度重视，也带动了节能工业和技术等措施的发展。为此，对化工精馏高效节能技术的开发和应用进行了详细的阐述，旨在可以为相关人士提供借鉴。

关键词：化工精馏；高效节能技术；开发及应用

引言

二十一世纪以来，绿色节能环保成为了全球发展的主题，因此，在石油工业领域，对节能减排的要求明显提高。在进行化工产品生产的过程当中，化工装备是消耗能源的最大主体。实现化工装备的能源优化，避免不必要的能源浪费，对化工过程节能环保意识的落实具有重大的意义。现阶段，在化工过程中应用高效节能的精馏技术并不普遍，需要相关部门和研究人员进行深入的分析和研究。基于此，本文着重讨论精馏技术在现今阶段的发展状况以及应用效果。

1精馏技术应用的基本原理

精馏技术所运用的原理同蒸馏的原理十分相近，不过相较于蒸馏，精馏原理更为先进。蒸馏操作的主要原理是按照反应物所具备的不同物理性质来实现原料的分配。一般状况下，专业的蒸馏操作大多在蒸馏塔内进行。接受汽化之后的物料，大多位于不同性质的搭板之上，利用底部蒸汽的热能传递作用，从而发生传质反应。最后，搭板上的汽化物料因为自身质量的区别而产生分离。剩下的汽化物料，能够在固定温度范围内通过蒸发而到达塔顶，再经由塔顶的冷凝水对其进行冷凝回收。一般的蒸馏工艺，位于塔顶的热量消耗量很大，这也是其能耗高的关键原因，而使用精馏技术，可以把这一部分的热量合理回收使用，有效降低能源消耗，提高了能源的使用效率，进而实现节能减排的目标，获得更多的经济效益。

2化工精馏高效节能技术的开发及应用

2.1分级换热技术

应用分级换热技术的主要目的是为了提高蒸馏塔当中低品位能源的利用效率，并且能够更好地调节平衡塔中的温度，调节至适合的冷热程度。分级换热技术能够在很大程度上消除塔顶于塔底之间存在的温度差。应用该项技术时，可以在蒸馏塔每个塔板的中间分别放置中间换热器。中间换热器能够在精馏塔出现较大温差时，对温度进行调节，能够利用具有较低品位的的冷凝剂作为冷却源来降低温度。并且，减少具有较高品位冷凝剂的应用，低品味的冷凝剂的应用，能够在很大程度上降低能源损耗。当精馏塔的下部发生较大的温度改变时，可以在每一个塔板之间改用安装再沸器，通过应用较低品位的热量来完成热量换热的操作，从而提高整个精馏塔的置换效率，进而提高整体热效率。

2.2多效精馏节能

多效蒸馏节能技术，就是使用具有增加的压力和操作温度的蒸馏塔，在这种类型的蒸馏塔中送入多种等量的物料，这可以对高组分塔的热量充分利用，从而将热能提供给低组分的塔的再沸器，最终实现节能。与此同时，还能够冷凝高组分塔，从而实现高组分塔对冷源水能耗的降低，进一步使组分低的塔的热能消耗降低，达到节能目的。根据当前情况，多效精馏节能技术被很多化工企业使用，并且效果较为显著，但根据实际的应用，将多效精馏节能技术统分成了三个流程，具体如下：①平流流程：高低压塔双路进料被应用在平流流程中，即产品能够分别从塔底和塔顶产出，并且再沸器的热能是由高压冷凝器提供的，最终达到节能目的；②逆流流程：有蒸汽进入高压蒸馏塔中，并且将原料送入低压蒸馏塔中，低压蒸馏塔的热量由高压蒸馏塔提供，最终达到节能效果。逆流流程的双效流程，首先加热的蒸汽会由高压塔进入，其次的原料则是从低压塔进入。低压塔内部的再热器的热源主要来自于高压塔。③顺流流程：在高压蒸馏塔、低压蒸馏塔中依次送进原料，高压蒸馏塔的釜底液为低压蒸馏塔的底部提供了热量，以此满足节能效果。进行顺流流程时，通常被用来作为低压塔底部热源的是高压塔，高压塔的釜底液通常会产生热源。

2.3塔系热集成节能

在传统的化工精馏中，一般采用一个精馏塔，这时就会产生很大的能耗，在使用塔系热集成节能的方式后，能有效的降低能耗的产生，将物料平均的分配在蒸馏塔的各个部位，在对物料的挥发性质进行分析的基础上，可以实现物料的集中回收。如果组分物的沸点的差距非常大，那么应该将挥发度非常高的物料集中的回收。塔系热集成技术结合不同的沸点，对不同性质的物料进行回收，防止在蒸馏塔中产生温差较大的问题，从而有效的实现节能的效果。

2.4釜身集热节能

由于化工精馏均是在蒸馏釜内进行的，以至于在具体的精馏过程中，难以形成一个温度较高的大环境。在这种情况下，由于周围环境中的温度比较低，蒸馏釜中的热量就会被周围的大气所吸收，进而导致精馏热量出现了严重的浪费。基于此，可充分利用釜身集热节能技术，将多个化工蒸馏釜进行密集建设，进而充分发挥蒸馏釜的集群效应，以降低精馏过程中热量浪费，并在此基础上提高化工精馏的效率。在具体实施釜身集热节能技术时，必须要切实结合物料的物理性质，将物理特性相近的物质，分别放在蒸馏釜的上端和下段。此外，还可及时收集多个蒸馏釜中产生的物质，并按照其物理性质对其再次进行组合和分布，使其经过多次蒸馏，进而实现精馏的要求。

3精馏的工业化前景

尽管化工节能精馏技术越先进越好，但其在实际化工生产产品中的设计应用不多，究其原因，是因为该项技术专业人才稀缺，没有人在现场进行指导，而且其对应的化工工业的系统以及设计程序尚未完整化，没有建立相关行业标准的化工设备，而且精馏技术较为复杂，一开始投入资金多，所以这些因素是化工节能精馏技术在该领域没有普遍使用的原因。所以，政府及相关部门对此要高度重视，合理解决该问题。第一，要先培养优秀专业人才，在各高校地区开展相关专业，每年定期对相关工作人员进行专业培训，将其专业基础打牢。第二，在高效节能精馏前，要通过模型对流程进行相对应的模拟，精确算出对应操作的投入成本，减少前期投入成本，将精馏技术与工业相结合打牢经济成本基础。第三，对于精馏装置，要进行标准化制定，安装相关区域的节能减排的设备，不仅要实现技术共享也要实现资源共享。如果在化工产品生产中利用节能精馏技术遇到问题，要及时处理，采用最为合理化的措施解决相对应问题。第四，政府及相关部门要建立相关法律法规扶持其发展，倡导相关企业对其进行投资及研究，使其能够在化工产品生产中更为广泛地运用，从而提高其生产效率。目前，精馏技术工业化仍在起步，所以，国家要出台相关政策促进其发展，为实现精馏技术工业化培养优秀人才，将相关人员的专业素养提升，不断增加工作人员的积极性，不断配合，努力达到节能减排的目标。

结语

在传统的化工行业中，精馏技术是重要的生产技术，但是这项技术的工序比较复杂，而且要消耗大量的能源。因此，要对传统的精馏技术进行改进，才能在生产环节中起到节能的效果。本文主要分析了化工精馏技术的相关原理，并且完善了不同的精馏节能技术的方法，对当前化工企业在采用精馏节能技术中存在的局限性进行分了析，提出有针对性的措施，助推化工行业精馏高效节能技术的推广和创新工作。

参考文献

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[2]孙荣义.浅析化工精馏高效节能技术开发及应用[J].化工管理,2016，(20):283.

[3]刘勇全,吴玉龙.化工精馏高效节能技术开发及应用研究[J].化工中间体,2015,11(02):37-38.